基于柔性工作流技术的电力生产协同组织管理系统的研究与实现.pdf

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1、北京交通大学硕士学位论文基于柔性工作流技术的电力生产协同组织管理系统的研究与实现姓名：魏华申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：王玮20070301中文摘要中文摘要摘要：随着电力系统规模的不断扩大以及运行自动化水平的不断提高，它要求有可靠、成熟的高新技术来保证其发展。由于电力系统生产管理中大部分的工作涉及多部门，需要多人协同工作，具有明显的流程运转的规律及特征，而工作流技术作为最终实现企业业务管理自动化的一项先进技术，正是解决此类问题的有效途径之一，它可完成企业业务过程建模、业务过程优化、过程管理及集成，是国内外企业管理自动化领域的研究热点和重要课题本论文就是将柔性工作流技术应用

2、于具体电力系统的一次实践。由于电力企业的生产管理业务流程复杂、人员之间的关系和职责具有不确定性的特点，电力生产管理系统对柔性有着较高的要求本论文在学习了工作流技术基本理论的基础上，深入地研究了柔性工作流技术，结合白山供电公司人员的具体需求，将其成功地应用到白山电力生产协同组织自动化系统的设计开发中，解决了系统应用的底层支撑关键技术，即柔性建模方法、柔性执行机制以及在分布异构环境下的资源调度策略问题，给出了系统的总体结构及功能实现。在系统开发过程中，采用了当今计算机技术界推崇的群件系统、非关系数据库 o t u sD o m i n o N o t e s 系统作为开发平台，L o t u sD

3、 o m i n o N o t e s 以其先进、单一结构的文档数据库和坚固的电子邮件体系、工作流自动化开发、标准的W e b 应用服务器等三大技术优势，为用户构建企业通讯基础设施、完成网上协同工作和接入I n t e r n e t，提供了一种集成的W e b 服务应用开发环境。该群件系统具有处理分布应用和复杂文档的能力，而且具有安全的系统结构，完全融合了I n t e r n e t 的安全机制，可靠性高，另外，它是一个注重开放的系统，提供许多模板、L o t u s S c r i p t 和公式语言以及接口软件可以使用户方便地针对本单位的特殊需要开发新的应用系统。本论文完成了基于柔性

4、工作流技术的白山电力生产协同组织管理系统的开发工作，系统具有较强的灵活性、安全性和实用性，且具有可扩充性，目前已投入使用，并运行良好，为电力生产管理提供了有效的技术支持，产生了良好的经济效益和社会效益，实现了安全和效益并重的经营目标关键词：电力系统；工作流；柔性；L o t u sN o t e s分类号；T M 7 6 9；T P 3 1 1北京交通大学硕士论文A B S T R A C T A l o n gw i t ht h es c“co fp o w e rs y s t e me x t e n d i n ga n dt h el e v e lo fa u t o m a t

5、 i z a t i o ni m p r o v i n g,p o w e rs y s t e mn o o d sr e f i a b l ea n dm a t u r et e c h n o l o g yt oa s s n l ei t sd e v e l o p m e n t B e c a u s em o s tw o r ko fp o w e l s y s t e mp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tn e e dm a n yp e o p l ec o o p e r a t ea n dh a v eo b v

6、 i o u sw o r k i n gf l o wm l e sa n dc h a r a c t e r s，w o r k f l o wt e c h n o l o g y,舔a l la d v a n c e dt e c h n o l o g yt h a tr e a l i z e se n t e r p r i s eo p e r a t i o nm a n a g e m e n ta u t o m a t i z a t i o n,i st h ev e r ya p p m a c ht os o l v es u c hp r o b l e m

7、 s W o r k f l o wt e c h n o l o g yc 雒a c c o m p l i s he n t e r p r i s eo p e r a t i o np l O C e S S e Sm o d e l i n ga n do p t i m i z a t i o n,p r o c e s s e sm a n a g e m e n ta n di n t e g r a t i o n T o d a yi ti sam s e a r c hh o t s p o ta n di m p o r t a n tp r o b l e mi nt

8、 h ef i c l do fe n t e r p r i s em a n a g e m e n ta u t o m a t i z a t i o ni nt h ew o r l d A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i co fp o w e re n t e r p r i s ep r o d u c t i v em a n a g e m e n t,s u c ha st h ec o m p l e x i t yo fo p e r a t i o nf l o w s,t h eu n c e r

9、t a i n t yo ft h er e l a t i o n s h i pa n dr e s p o n s i b i l i t yb e t w e e nt h ee m p l o y e e s,p o w e rp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ta u t o m a t i z a t i o ns y s t e mn e e d sm o l ef l e x i b i l i t y T h i sp a p e rs t u d i e sf l e x i b l ew o r k f l o wt e c h

10、n o l o g y,a p p l i e sf l e x i b l ew o r k f i o wt e c h n o l o g yt od e s i g no fB a i s h a np o w e rp r o d u c t i o nc o o p e r a t i o no r g a n i z a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ms u c c e s s f u l l y,a n ds e t t l e sb o t t o ms u p p o r t i v ek e yt e c h n o l o g

11、 yo ft h es y s t e mn a m e l yt h em o d e l i n gm e t h o d,e x e c u t i o nm e c h a n i s ma n dr e s o u r c ed i s p a t c h i n gs t r a t e g yp r o b l e m si nd i s t r i b u t e di s o m e r i ce n v i r o n m e n t B e s i d e s，t h ew h o l es t r u c t u r ea n df u n c t i o nr e a

12、 l i z a t i o no ft h es y s t e ma r ea l s og i v e n L o t u sD o m i n o N o t e sp r o v i d e st h ea b i l i t yo fr e f i a b l yd e a l i n g 谢t hd i s t r i b u t i n ga p p l i c a t i o na n dc o m p l i c a t e dd o c u m e n t s，S Oi ti sa d o p t e da se x p l o i t i n gp l a t f o

13、r mi ns y s t e me x p l o i t a t i o n I tp r o v i d e sl o t so ft e m p l e t s，L o t u s S c r i p tl a n g u a g e,f o r m u l aa n di n t e r f a c eS O f t w a r e，S ot h a tu s e r s 啪e x p l o i tn e wa p p l y i n gs y s t e mc o n v e n i e n t l ya i m i n ga tt h e i ro w nc o m p a n

14、 y se s p e c i a ln e e d i nt h i sp a p e r,t h ed e s i g nw o r ko ft h ep O W e rp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ta u t o m a t i z a t i o ns y s t e mb a s e do nf l e x i b l ew o r k f l o wt e c h n o l o g yi sa c c o m p l i s h e d T h es y s t e mi sf l i e x i b l e,s a f e，p r

15、a c t i c a b l ea n de x t e n s i b l e T h i ss y s t e mh a sb e e nr u n n i n gi np r a c t i c e，a n dp r o v i d e se f f e c t i v et e c h n i q u es u p p o r t sf o rp o w e rp r o d u c t i v em a n a g e m e n t s I th a sa c h i e v e dt h ew o r ka i mw h e r es a f e t ya n db e n e

16、 f i ta r eb o t hi m p o r t a n t K E Y W O R D S：p o w e rs y s t e m；w o r k f l o w；f l e x i b i H t y；L o t u sN o t e sC L A S S N O：T M 7 6 9；T P 3 1 1致谢本论文的工作是在我的导师王玮教授的悉心指导下完成的，王玮教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来老师对我的关心和指导。王玮教授悉心指导我完成了研究生阶段的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向王玮老师表示衷心的谢意。王

17、玮教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在研究工作及撰写论文期间，胡卫红、张弛、周宇等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。还要感谢白山供电公司，对我们项目的展开提供大力的支持。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。引言1 引言1 1我国电力信息化的发展背景电力信息化是指现代信息技术在电力工业应用中全过程的统称，是电力工业在电子信息技术的驱动下由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变的过程【l J。电力行业是应用信息技术较早的行业之一。中国电力系统的信息化从2 0 世纪6 0 年代就已经开

18、始起步，从应用的过程来看可分为三个阶段l。第一阶段是6 0-7 0 年代，电力工业的信息技术应用从生产过程自动化起步，首先应用在电力实验数字计算、工程设计科技计算、发电厂自动监测、变电站所自动监测等方面。其目标主要是提高电厂和变电站生产过程的自动化程度，改进电力生产和输变电监测水平，提高工程设计计算速度，缩短电力工程设计的周期等。第二阶段是8 0-9 0 年代，进入电力系统专项业务应用阶段。计算机系统在电力的广大业务领域得到应用，如电网调度自动化、发电厂生产自动化控制系统、电力负荷控制预测、计算机辅助设计、计算机电力仿真系统等，某些应用还达到了较高的水平；同时企业开始注意开发建设管理信息的单项

19、应用系统，并经历了失败较多的痛苦过程。第三阶段是9 0 年代后，这一时期为电力系统信息化建设加速发展时期。即信息技术应用进一步发展到综合应用，由操作层向管理层延伸，实现管理信息化，建立各级企业的管理信息系统；同时其他专项应用系统也进一步发展到更高的水平在信息技术应用的三个阶段中，科学研究试验始终贯穿其中，并在每次大规模应用之前发挥了重大作用。每一阶段的典型应用即构成了电力信息化重大工程。到目前为止，电力系统的规划设计、基建、发电、输电、供电等各环节均有信息技术的应用。各级电力企业在发电厂计算机控制、变电站自动化、电网调度自动化、电力负荷管理、管理信息系统、计算机辅助设计、计算机仿真、科研试验等

20、领域也有了一定的应用，在发电厂计算机控制、电网调度自动化方面取得了较高的水平。1 2电力信息化的现状北京交通大学硕士论文电力改革之后，我国电力企业信息化建设以强化核心竞争力，提高企业效益为目标，基于满足以客户为中心的管理与运营模式方向的需要的思路，建设内容由以前的较重视生产自动化过程的信息化，转变为现今以管理信息化建设为重点内容。其中将重点建设的内容包括：提升企业内部管理效率、降低成本的E R P 系统与E A M 系统，支持客户信息管理与分析的C R M 系统，全面提高价值链竞争效率的S C M 系统等1 1 1。目前，总的来说，我国电力信息化的发展现状处于一个较高水平，由于电力生产安全性与

21、稳定性的要求，电力企业对生产、调度过程控制的自动化应用一向比较重视，而对业务管理信息化的重视却相对不足。我国电力系统信息化发展的特征如下 2 H 4 1：1 1 基础硬件设旌比较完善我国电力企业信息化起源于2 0 世纪6 0 9 代，电力行业相比其他行业的信息化进程较为领先。目前，电力系统的计算机装备水平已大大提高，中小型机、微型计算机装备级别不断更新提高，路由器、交换机、通信线缆等网络设备数量增加较快。各电力公司主要岗位工作人员使用计算机的比率接近1 0 0，各网、省电力公司网络覆盖本部机关业务工作达9 0 以上。这些都为电力信息化的实施打好了坚实的基础。管理信息系统(M S)的应用范围逐渐

22、扩大目前，国家各级电网公司都为管理信息系统的建设投入了大量的人力、物力和资金，取得了很大的成效。管理信息系统的应用范围也逐渐扩大，涵盖了电力企业中很大一部分业务。包括了公文收发、合同审批、库存管理、营销管理、燃料管理、工程管理、财务管理在内的多项日常业务。3)生产调度自动化的信息化水平较高电力企业最关心的问题就是电力生产的安全问题，所以大部分电厂、变电站都配备了各种计算机监控系统。如S C A D A，A G C 以及E M S 等，省电力调度机构全部建立了S a 址l A 系统，电网的三级调度1 0 0 实现了自动化。我国电厂、电力调度的自动化处于国内先进水平。钔企业管理相对滞后电力行业长期

23、作为国家垄断行业存在与运营，作为国家的基础性产业，电力企业曾一度在计划性指令下进行生产，以安全生产为中心。在长期的计划经营模式下形成的电力企业条块分割、信息闭塞、效率低下的管理体制已不能适应当前的要求。电力企业需要启动一轮企业管理革新，从企业战略出发，实行业务调整、流程梳理与优化，引入信息技术的支持。相对于信息技术的发展与应用，电力企业管理革新处于落后状况，有的企业引入了先进的业务系统、管理系统，而管理2引言模式未能实施有效革新，最终导致了信息系统未能发挥预期的、应有的作用。从上面的论述的可以看出，在电力系统信息化的过程中尚有许多问题有待解决。1 2 1电力信息网络建设取得突出发展国家电网公司

24、信息网络从a 9 9 9 年3 月正式运行以来，经过不断改造和完善，从网络规模、链路质量、运行稳定上都有较大的提高。2 0 0 4 年电力公司信息网络主干网建成数与2 0 0 0 年相比增长了2 4。国家电网公司所属区域和省级电力公司均建立了企业本部局域网络和企业广域网络。网络传输带宽由原来单一)【25 和6 4k b s 微渡网络，发展为包括2M 到6 2 2M b 光纤、各级电力公司机关本部信息网络主干带宽绝大部分达到1o o oM b s。随着电力光纤数据网络的建成，电力信息网在电力数据网上主干带宽提高到6 2 2M，分支带宽达到1 5 5M 电力数据网运行稳定，为跨网业务应用提供了条件

25、1 5 J 1 2 2信息化应用水平有了显著提高(1)信息化推动电网管理水平提高；(2)-企业管理信息系统建设提升了企业管理水平；(3)发电生产管理信息化水平提高；(4)电力规划设计实现数字化，达到国际先进水平；(5)电力营销管理信息化，提高电力行业服务水平。1 2 3电力管理信息系统应用现状国家电力系统机关初步建成7 办公自动化系统和信息综合查询系统。所有的集团、省公司都已按部颁标准完成了管理信息系统的总体规划和设计，大部分进行了相应开发并逐步投入运行一些业务子业务。继主要区域电网公司成功实现办公无纸化、自动化后，国家电网公司于2 0 0 5 年1 2 月1 日实现全公司系统的公文传输无纸化

26、。已经运行的单项业务子系统有的己发挥了显著的经济效益，比如电费营业管理系统、呼叫热线服务等：有的则显著提高了生产和管理效率。但是作为综合性的管理系统，其作用发挥则不够，同国外相比存在一定的差距。1 3实现电力信息化的必要性3北京交通大学硕士论文电力信息化是国民经济信息化的一个组成部分，电力信息化工程是被原电力工业部确定的电力工业五项跨世纪的科技导向型工程之一。计算机信息网络是电力工业信息化的基础，电力工业管理信息系统(M I S)的建设是电力工业信息化的核心，其主要内容是各级电力企业信息化的实现，包括生产过程自动化和管理信息化。目前，电力信息化已经成为电力行业生产和管理以及行业发展不可缺少的重

27、要组成部分。实践证明，信息化发展战略，是电力企业创新发展的必由之路l n。电力企业信息化包括生产过程自动化和管理信息化。实现企业信息化第一步是要实现企业生产过程自动化，通过生产一线的计算机自动控制系统直接采集在线生产信息，比如电力企业的电厂控制、变电站控制等，该系统的建设一般在与电厂、变电站建设的同时得以同步建设，直接从建设资金中列支经费。生产过程自动化的实现可以显著提高生产效率，减少生产失误，减少工作人员，提高生产质量和数量，从而提高经济效益。第二步是实现企业管理信息化，该系统一般在企业组建运行一段时间、生产过程自动化系统稳定运行、管理体制基本稳定的情况下开始实旌。管理信息化是企业管理机关内

28、部的信息系统，其信息直接由在线生产系统传输和基层单位报送，主要内容应包括机关办公自动化、业务数据处理、共享信息查询、电子邮件、I n t e r n e t使用等功能。企业信息化有利于实现经济方式从粗放型向集约型转变，有利于建立资源优化配置的经济运行体制，有利于调整产品结构、扩大作业空阔、降低资源消耗、加速资金周转、引发人员的行为变革和思想革命、开拓市场，提高经济效益。电力企业生产和管理信息化的实现，有利于最终实现电力系统安全和效益并重的经营目标。1 4目前电力信息化存在的问题目前，很多电力系统企业虽然已经实施了各种信息管理系统，但这些系统通常构筑在不同的平台之上，导致了系统之间缺乏良好的信息

29、沟通。此外，电力行业内部组织的分散性，决定了各个组织之间的同一个系统要真正实现互通，也非易事。许多复杂的综合、统计与分析工作还要由人工完成。因此电力系统的信息化建设并没有取得预期的效果【2】。目前国内电力系统中应用的信息系统有管理信息系统(M 瑕)，办公自动化(O A)以及各种生产管理系统等。但是研制开发这些系统的投入和产出不成比例，不仅系统之间缺乏良好的交互性，即使是单独的系统本身都没有很好的利用起来。目前存在的问题有以下几个方面1 3 l：4引言1 1 规划缺失导致信息化缺乏系统性。我国的电力系统在不同时期不同部门为了满足业务需要而进行了一系列信息系统建设，到目前为止，这些大大小小的信息系

30、统数量众多然而利用率不高。由于这些系统都是在未经合理的整体规划下建成的，各系统之间缺乏联系，信息不同共享，业务不能协同开展。而且很多系统功能重复堆叠，令使用者不知所从这些系统对企业管理决策的作用十分有限2)信息系统的建设重硬轻软。电力系统虽然加大了信息化的投入，但是将资金主要用在了硬件设备的购置，相应软件系统的投入却明显不够。习惯上认为硬件设施是有形的固定资产，而软件却是无形的，价值不容易度量，表现出一定程度上的“重硬轻软”。这种做法的结果是硬件设施脱离了软件系统，从而硬件也发挥不出应有的作用。3 1 电力系统的管理方式陈旧，不利于信息化建设的进行。近年来，各电力企业也进行了不少体制改革工作，

31、但是电力行业长期的垄断性经营导致了其特有的经营管理模式：重安全生产、轻企业管理。条块分割、信息分散。电力信息化建设依赖于企业管理模式的革新，电力企业管理革新由于受到多方面因素的影响而推进难度较大，包括：思想意识的转变；体制的创新和管理的变革；竞争、服务和成本意识的觉醒等，还有企业的服务、品牌、人力资源等更高层次的文化范畴。在落后的管理模式下实施信息化，只能是原有业务在信息系统的计算机化而己，而不能通过信息系统实现管理水平的质的提升。舢电力信息化建设缺乏统一的标准体系。目前，电力行业信息化尚未制定统一的信息化标准体系，电力企业内部信息系统的信息编码、技术标准、执行规范也不统一这就造成企业内部“信

32、息孤岛”无处不在、系统无法集成、资源不能共享的局面，严重制约了企业信息化建设。标准体系的缺乏影响了企业内部、上下级企业之间信息的共享与交互。1 5工作流技术在电力系统信息化建设中的应用随着电网规模的发展和扩大，与电力生产的安全稳定运行密切相关的各个方面需要协同起来，相互配合，及时交换信息，并且对交换信息的及时性、准确性和可靠性的要求也越来越高。过去分散开发的电力生产管理软件，大多数只有一些数据录入、简单查询和报表打印功能，只能解决生产技术的事后统计管理问题，不能发挥计算机网络的作用，因此不能解决生产流程的计算机网络化管理问题。以供电设备缺陷管理流程和检修管理流程为例。从生产班组、县区局到市局生

33、产技术、调度部门，无论是上报缺陷、停电计划，还是制定停电检修计划及其执行，5北京交通大学硕士论文都是一些跨部门、跨地域的实时管理活动。由此可见，分散的计算机应用并没有从根本上改变传统的报表传递方式，不仅信息传递迟缓影响作业，而且存在误操作和事故隐患。因此，只有开发集成化、网络化的电力生产协同组织管理系统，才能建立电子表传递的异地实时协同工作方式，从根本上提高电力生产的现代化管理水平。将工作流技术应用于电力系统生产管理能为电力系统的生产管理带来以下优点：r 1)工作流技术的引入可以使企业在合适的时间，以正确的顺序，将指定任务分配给相应的人，并对业务全程进行控制。(2)引入工作流技术可以实现电力系

34、统内的高效协同工作。高效协同工作必须建立在基于计算机网络环境之上，以企业的业务过程为核心，并使财务、人员、物流等联系在一起，形成一个有机的整体，打破部门和职能藩篱，实现业务过程的高效、一致、全过程控制和信息共享，实现团队内的高效协同工作，适应管理不断变化的现实和持续完善的要求。(3)引入工作流管理系统可以整合企业信息资源，达到资源共享，可以完成高效的管理，提高企业运营效率，改善企业资源利用，提高企业运作的灵活性和适应性，集中精力处理核心业务。并提供对业务处理过程的跟踪，对业务处理的效率量化考核，减少浪费，增加利润，充分发挥现有计算机网络资源的作用。综上所述，电力系统生产管理中大部分的工作涉及多

35、部门，需要多人协同工作，具有明显的流程运转的规律及特征，而工作流技术作为实现企业业务管理自动化的一项先进技术正是解决此类问题的有效途径之一。由于电力生产管理情况的复杂性，通常不可能事先定义过程中的各种控制和步骤，对系统的柔性有着较高的要求。采用先进的柔性工作流管理系统能够较好的处理电力系统中半结构化的和唯一的经营过程。1 6本论文完成的主要工作电力系统规模不断扩大，运行自动化水平不断提高，要求有可靠、成熟的高新技术来保证其发展。电力生产协同组织管理系统是一种基于工作流应用的协同工作系统，而不是基于事物的，可以在不同时间、多个地点、以多种方式存取信息和跟踪多个人的活动。因此，开发这种系统的工具必

36、须支持面向文档的数据库，而且要支持协同工作。根据这些要求，本论文在研究了在研究了电力系统的运行控制规律及技术管理方法的基础上，基于工作流技术的基本理论，给出了电力生产协同组织管理工作流系统模型及实现模式，采用计算机技术界推崇的群件系统、非关系数据库L o t u sN o t e s D o m i n o 平台，设计和开发了自山供电公司电力生产协同组织6引言管理系统，应用实践证明：在电力生产管理信息系统的实现中应用工作流技术，实现了电力系统生产管理自动化，提高了电力系统的管理工作效率和安全性，实现了安全和效益并重的经营目标，产生了良好的经济效益和社会效益。本论文主要完成以下几个方面的工作：1

37、)对工作流理论及其柔性机制进行了深入研究。工作流是-f 新兴的信息学科，研究的方向有很多本论文的研究方向是工作流技术及柔性工作流在电力信息系统中的应用。根据工作流管理联盟的建议，柔性工作流技术包括柔性建模、柔性执行、柔性扩张等。本文在对柔性工作流技术进行深入研究的基础上，着重分析了柔性工作流的柔性建模和柔性执行。2)分析电力系统内部工作流程的特点，得出柔性工作流是解决电力系统中人员较多，流程较复杂等问题的一个有效途径。根据柔性工作流管理系统的建模要求，给出基于角色的柔性建模，并对角色赋予权限控制，并按照分布式工作流管理系统“边定义边执行”的执行机制，实现灵活定义工作流程执行路径及任务执行者等功

38、能与传统工作流安全模型相比，采用柔性工作流技术可以更加提高工作流系统的安全性、灵活性和实用性。3)参加了“白山供电公司电力生产协同组织管理系统”的需求分析工作及系统设计。依据软件工程的观点，需求分析是十分重要的一个环节。工作流系统的研制和开发要以实际的业务流程为基础，这一点没有做好的话，系统的开发就会和实际的业务流程相背离。为此，跟随导师多次深入现场，对供电局的工作流程进行实地考察。对各个部门的业务流程和工作规范都有了深刻的认识和了解。在需求分析的基础上参与完成了系统的总体设计和详细设计。4)采用L o r e s D o m i n o N o t e s 平台参加了“白山供电公司电力生产协

39、同组织管理系统”的开发、测试和相关文档的编写工作，并根据用户具体意见，对系统中已有的流程进行了较大程度的修改，增强了流程的灵活性和稳定性。在进行了程序代码的编写和测试之后，到现场进行了系统的现场安装和调试。到目前为止，系统运行正常，得到了白山供电公司局领导和现场工作人员的广泛好评。系统充分考虑了供电企业的工作规范，界面简单友好，使用方便，安全性强，且具有可扩张性。系统为电力生产管理提供了有效的技术支持，发挥了较大的作用，达到了既定的目标。该系统解决电力系统生产管理中的现实问题，具有十分重要的应用意义和推广应用前景，将产生良好的经济效益和社会效益。7北京交通大学硕士论文2 柔性工作流技术2 1工

40、作流技术的起源和发展工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域。它是针对日常工作中具有固定程序的活动而提出的一个概念，目的在于通过将工作分解成定义良好的任务、角色，按照一定的规则和过程来执行这些任务并对他们进行监控，提高办事效率、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力l 叼。在没有引入计算机信息系统的支持以前，企业管理中有关过程的组织管理与流程的优化工作一直是由人工来完成的。在计算机网络技术和分布式数据库技术得到迅速发展，多机协同工作技术日臻成熟的基础上，于2 0 世纪年代中期发展起来的工作流技术为企业更好地实现这些经营目标提供了先进的手段。传统的企业计算杌管理信息系统的主要功能有

41、三个：信息处理、事务处理与决策支持。在计算机软件没有成为主要的业务支持工具前，企业里不同业务部门、业务人员之间的信息传递主要是以通过纸张作为载体，利用通知、文件、信函等方式在不同的部门、人员之间进行。这种以传统的纸张为载体的信息传递和处理方式效率很低，需要花费大量的人力、物力来完成信息的处理、组织、存储以及查询检索，同时这种方式降低了对客户需求的响应速度，给企业的生产经营带来不利的影响。因此，在计算机广泛普及和企业的计算机应用水平日益提高的情况下，企业业务人员对于无纸化的、计算机使能的工作环境的要求日益强烈。2 0 世纪年代中期，工作流作为一种面向过程的系统集成技术正式面世。F i l c N

42、 c t 和V i e w S t a r 等公司率先开拓了工作流产品市场，成为最早的一批工作流产品供应商。它们把图像扫描、复合文档、结构化路由、实例跟踪、关键字索引以及光盘存储等功能结合在一起，形成了一种全面支持某些业务流程的集成化的软件(包)，这便是早期的工作流管理系统。在这种管理系统中，企业在业务流程的处理过程中可以实现全部或部分的电子化，只是限于当时的计算机发展水平，它所集成的功能还较为简单。进入2 0 世纪9 0 年代，随着计算机与网络技术的迅速发展，特别是在I n t e r n e t应用日益普及的情况下，现代企业的信息系统的分布性、异构性和自治性的特征越来越显著，相应的企业信息

43、资源也分布在异构的计算机环境中，信息源之间的连接表现出松散耦合的特点。企业物理位置的分散性和决策制定过程的分散性特征日益明显，对日常业务活动详细信息的需求日益提高，C l i e n t S e r v e r 体系结构和分布式处理技术的广泛应用，都说明大规模的异构分布式信息处理与应用执行环8柔性工作流技术境将取代过去的集中式信息处理。在这种分布式环境下高效运转相互关联的任务，并且对执行的任务进行密切监控已成为一种发展趋势。在这种技术背景下，工作流管理系统也由最初的创建无纸办公环境，转而成为同化企业复杂信息环境，实现业务流程自动执行的必要工具，工作流技术进入了一个崭新的发展阶段。目前，工作流产

44、品的市场每年以两位数字的速度迅猛增长在全球范围内，对工作流的技术研究以及相关产品开发进入了更为繁荣的阶段，更多更新的技术被集成了进来，文件管理系统、数据库、电子邮件、移动式计算、I n t e r n e t 服务等都已被容纳到工作流管理系统之中。作为支持企业经营过程重组、经营过程自动化的一种手段，工作流技术的研究日益受到学术界与企业界的重视，得到不断完善。2 2工作流技术的相关概念2 2 1工作流的定义和参考模型不同的研究者和工作流产品供应商从不同的角度给出了工作流的定义。虽然表述方式略有不同，但是基本上都说明这样一个问题，即工作流是经营过程的一个计算机实现，而工作流管理系统则是这一实现的软

45、件环境。1 9 9 3 年，国际工作流管理联盟(W o r k i l o wM a n a g e m e n tC o a l i t i o a，W t M C)的成立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的互操作，W f M C 在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程接口(珊”I)等方面制定了一系列标准。本篇论文中所用的有关工作流的名词术语全部出自工作流管理联盟的定义。工作流管理联盟(W f M C)给出的工作流定义1 1 1】如下：工作流是一类能完全或部分自动执行的经营过程，根据一系列过程规则使文档、信息或任务能在不同执行者之间传递与执行。W f

46、M C 定义了工作流参考模型川，如图2-1 所示。该参考模型是从一般的工作流应用程序结构中提取出来的一组编程接口，它使不同的工作流管理系统能够在不同的级别上协同工作。图中的五个接口定义了工作流内部及不同的工作流系统之阃的互联和相互操作。接口一：工作流定义工具通过它与工作流执行服务交互，是工作流过程定义的读写接口，为工作流过程定义的交换提供标准的互换格式。不同的工作流系统通过此接口相互交互各自的流程定义。接H-：客户与工作流执行服务之间的接口，其功能包括会话连接、过程控9北京交通大学硕士论文制、活动控制、过程状态、活动状态、工作项列表的处理、过程实例的管理等。客户应用程序或工作列表处理器通过它与

47、工作流执行服务进行交互，决定流程的状态和走向。接口三：工作流引擎和直接调用的应用程序之间的接口，提供一些标准服务供应用代理(执行服务通过应用代理同被调应用交互)使用，功能包括：会话建立、执行服务同应用程序(或应用程序代理)建立会话、解除会话。接口四：工作流管理系统之间的互操作接口，用于在异种工作流系统之间的协同工作。包括活动或子流程的引用，流程或活动的状态控制，应用程序、工作流相关数据的相互传递，工作流程之间的同步，流程定义的相互读写。接口五：工作流服务和工作流管理工具之间的接口，描述了需要从过程执行所发生的各种事件上捕获和记录的各种信息，如：过程实例信息、活动实例信息、工作项信息、远程操作信

48、息等，供监控系统使用。2 2 2工作流分类图2-1 工作流参考模型F i g 2-1W o r k f l o wR e f 鲫e n c eM o d e l根据业务处理流程的不同，可将工作流分为三种：直流、分支、汇总，其流向分别如图2 2(a)、(b)、(c)所示”。1 0柔性工作流技术(a)(b)图2-2 工作流分类F i g 2-2T h eC l a s s i f i c a t i o no fW o r k f l o w2 3工作流管理系统2 3 1工作流管理系统定义(c)工作流运行的环境是工作流管理系统，通常，工作流管理系统指运行在一个或多个工作流引擎上用于定义、实现和管理

49、工作流运行的一套软件系统，它与工作流执行者(人、应用)交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。W f M C 给出的关于工作流管理系统的定义是嘲：工作流管理系统是一个软件系统，完成工作流的定义和管理，并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行嘲。工作流管理系统的体系结构如图2-3 所示。从图中可以清晰地看出，工作流管理系统主要由如下几个部分组成：1)工作流定义工具定义工具用来将实际的业务流程定义成工作流模型，使之能够在工作流引擎上得到运行。在定义时可能会参考组织或角色数据，还会引用外部应用程序的编程接口。2)工作流执行服务工作流执行服务用来执行工作流，可能包含多个相

50、互独立、并行运转的工作流引擎。它可能会参考组织或角色数据，还会调用外部应用程序，维护工作流控制数据，使用工作流相关数据，生成工作列表。3)工作流引擎工作流引擎也被称作工作流机，它是工作流系统的核心功能所在，有如下几个主要功能：a)实例化以及执行工作流模型：根据工作流模型执行所需要的初始条件和执行参数生成工作流实例，运行工作流实例并管理其运行的过程。b)为过程和活动的执行进行导航：根据工作流模型定义和工作流相关数据，北京交通大学硕士论文为每个工作流实例进行导航。c)与外部资源交互完成各项活动：交互方式一般有两种，即客户应用接口方式和应用接口方式。d)维护工作流控制数据和工作流相关数据。4)用户界